摘要:脑卒中，是由于各种病因造成的急性脑血管循环障碍性疾病的总称，据统计，约有1/3的脑卒中患者出院3月后依旧不能独立行走，导致足下垂、内翻等病理步态，使生活能力下降。下肢康复机器人是近年来国内外发展起来的一种步态训练新技术，已逐渐应用到临床康复中。本文就查阅相关文献，对下肢康复机器人、下肢康复机器人在脑卒中后步态异常的应用及其机制进行浅析和总结。
关键词: 下肢康复机器人；脑卒中；步态。
近年来，脑卒中已成为世界范围内发病率及死亡率较高的疾病之一。由于下肢伸肌和外展肌群的肌张力过高，而踝背伸无力，引起踝关节背屈障碍，足内翻或下垂，进而形成划圈样步态。康复中最常见的使用固定式踝足矫形器，虽然能一定程度纠正足下垂和足内翻，但（1）由于踝关节被固定，站立相和摆动相时，踝关节没有与各关节进行协调运动。（2）正确步态周期无法得以重复。另一种是人工辅助运动平板训练，能通过足够的重复性活动激发大脑学习和储存正确步态行走模式，但（1）需要2-3名治疗师辅助治疗，费时费力，（2）无法确保重复感觉输入的一致性。因此，寻找一个省时省力、安全、有效、能重复性训练的新技术尤为重要。
1下肢康复机器人
下肢康复机器人作为国际机器人领域的一个研究热点，贯穿了康复医学、生物力学、电子学等诸多领域[1]。将步态矫正、减重系统和跑台训练有机结合，可以模拟正常人的步行轨迹，训练下肢肌肉，有效恢复神经系统对行走能力的控制。能在可控环境下提供安全、重复性、高强度、较长时间的训练。康复机器人可按驱动方式分为腿部驱动和足底驱动。腿部驱动有外骨骼式，瑞士的Lokomat是近年来康复中应用最广泛的外骨骼式下肢机器人。足底驱动步态康复机器人是通过足底驱动模拟步行中踝关节的运动轨迹进行步态训练，典型代表有德国的Lokohelp。
2 下肢康复机器人训练对脑卒中患者步态异常的应用
下肢康复机器人利用了强制性的步态训练方法，让患者在正确的步态模式下进行训练。配备有减重支持系统和运动跑台，减重支持系统给予患者部分体重支持，帮助稳定躯干和骨盆，使患者接近正常生理步态模式。运动跑台提供正确的生理模式的步行训练。Lokomat和Lokohelp作为两种驱动方式的康复机器人代表，除减重装置和运动跑台外，有各自不同的装备对改善步态都有促进作用。
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瑞士开发的Lokomat配备的外骨骼矫正器，使髋膝关节在外骨骼式的带动下，按照预设的运动模式进行训练，提高步行稳定性；通过不断修正髋膝关节的活动度和屈伸偏移范围，提高步行运动功能，纠正患者的异常步态。赵雅宁等[2]将40例脑卒中患者均分为对照组和Lokomat组，对照组采用常规康复治疗，Lokomat组在此基础上加上Lokomat机器人运动训练，每次30min，每周3次。10周后采用步长、步频、步速和神经功能评分作为评价指标。结果显示，Lokomat组的各项评分均高于对照组，神经功能评分较治疗前有所降低。结论是不仅能提高患肢的步行功能，改善异常步态，还能促进肢体功能恢复。
Lokohelp机器人的步行器装置配有小腿支具，固定在矫形支架上，使双腿进行生理学的自主运动，固定了步幅、离地距离、步速、划圈半径及左右对称性，抑制患者在训练过程中出现的足内翻等异常模式，改善步态异常。班文明的实验[3]将120例脑卒中患者随机分为对照组30例和治疗组90例，对照组给予常规药物治疗，治疗组在此基础上加用Lokohelp机器人训练，30天后对Fugl-Meyer下肢运动功能评分及平衡功能等评分进行对比，结果治疗组各指标均高于对照组。结论发现Lokohelp通过刺激股四头肌两端的本体感受器，重建步行姿势，通过增大左右足的步幅，增强步速和步态的对称性。
2.1.2 Lokomat与Lokohelp康复机器人比较
Lokomat的设备是电驱动学步机，通过主动和被动训练方式使膝伸和髋伸达到最大范围，股四头肌受到最大刺激，而Lokohelp康复机器人是步态矫形器，只能通过被动的训练引导足、膝、髋关节的运动。且Lokohelp机器人与Lokomat相比，价格更昂贵、准备时间较长、系统操作复杂还需专人操作。
2.2下肢康复机器人训练的可能机制
目前还没有研究对下肢康复机器人对改善步态的机制进行探讨，具体机制尚不完全明确,根据以上研究，其机制可能是利用中枢神经可塑性，给予大量重复的运动治疗来提供重新学习所需的运动训练。行走是一个相对机械化的过程，人类步态又是一个典型的重复性运动，不断的步行训练能刺激患者脑损伤后神经通路的神经映射，激活损伤的大脑半球运动区和感觉区的活动。这种重复性训练在踝关节摆动时，刺激踝背屈肌肉反应，使其进行主动背屈和抑制足下垂，从而纠正病理性步态。
3小结
综上，下肢康复机器人通过解决患者偏瘫侧负重不足，关节活动度不协调，重心无法充分转移等问题，增加下肢关节活动范围，提高步行稳定性，从而有效纠正足下垂等异常步态，恢复下肢功能。这种新型的机械辅助治疗是一种前景广阔的方法，可在临床广泛推广。优点是安全、有效、定量及可重复训练，但在康复应用中，仍有局限性，需要不断的改进和开发。配合其他康复设施治疗，康复效果更佳。
参考文献
[1] 倪俊瑜.下肢康复训练机器人[[J].中国伤残医学，2010,19(1)：127-128.
[2]赵雅宁，等下肢康复机器人训练对缺血性脑卒中早期偏瘫患者步行能力的影响[J].实用医学杂志2013年第29卷第5期.
[3] 班文明，Lokohelp康复机器人步态康复技术对脑卒中偏瘫的康复作用[J].中医药临床杂志2014年第11期.
论文作者:陈科奕
论文发表刊物:《医师在线》2018年2月上第3期
论文发表时间:2018/5/7
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